## MONITORING SISTEM PENYIRAM TANAMAN OTOMATIS DALAM RUMAH KACA BERBASIS ARDUINO UNO R3
Rifki Fuad 1) , I Wayan Degeng 2)
Program Studi Sistem Komputer, Fakultas Teknologi Informasi, Universitas Budi Luhur Jalan Ciledug Raya, Petukangan Utara, Jakarta Selatan, 12260 Email: rifkifuad06@gmail.com 1) , iwayandegeng@yahoo.com 2)

## Abstrak
Saat ini penyiraman tanaman secara manual dirasa kurang efisien karena lamanya dalam penyiraman tanaman. Tak hanya itu, penyiraman tanaman secara manual membutuhkan banyak tenaga. Hal ini menyebabkan pemilik tidak bisa meninggalkan tanaman dalam  waktu  yang lama, karena tanaman dapat  kekurangan air. Atas dasar tersebut, alat ini ditunjukan untuk membantu pengguna atau pemilik tanaman dalam menyiram tanaman tanpa harus  disiram  secara  manual.  Alat  penyiram  tanaman  otomatis  ini  merupakan  salah  satu  contoh  penerapan aplikasi  dari  Arduino  dengan  menggunakan  perangkat  tambahan  monitoring  secara  realtime  dengan  web menggunakan jaringan WIFI untuk menampilkan hasil dari penyiraman yang dilakukan ke dalam web, pendeteksi sebuah sensor kelembaban yang terpasang pada permukaan tanah tanaman dan sensor suhu yg terpasang pada ruangan dan relay yang digunakan sebagai saklar otomatis pada sebuah pompa air dalam alat penyiram tanaman ini. Alat ini mampu melakukan penyiraman secara otomatis ketika kelembaban dan suhu dibawah dari nilai yg sudah ditentukan. Hasil dari sistem monitoring ini adalah pengukuran dari setiap sensor yang diproses secara langsung  dan  ditampilkan  pada  kondisi  realtime  serta  dapat  memonitor  performa  tersebut  secara  jarak  jauh melalui internet dalam penyiraman tanaman dan tanaman pun akan tetap terawat..
Kata kunci: sensor suhu, sensor kelembaban tanah, monitoring, Arduino, realtime, jaringan WIFI, web.
1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada  masa  sekarang,  dengan  berkurangnya lahan  pertanian  akibat  pembangunan  yang berkembang  setiap  tahun  dan  terbatasnya  lahan yang subur untuk menempatkan sebuah tanaman agar  tumbuh  subur,  maka  dapat  menempatkan tanaman  di  dalam  sebuah  ruangan  seperti  di dalam  rumah  atau  di  dalam  ruang  yang  terbuat dari gelas ataupun plastik.
Penyiram tanaman dilakukan untuk memenuhi  kadar  air  yang  nantinya  akan digunakan  untuk  fotosintesis.  Biasanya  pemilik melakukan  secara  manual  dengan  memberikan air sesuai jadwal.
Penyiraman  secara  manual  tersebut  dirasa kurang  efisien,  karena  membutuhkan  banyak waktu, tenaga dan pemilik tidak bisa meninggalkan tanaman dalam waktu yang lama, karena  tanaman  dapat  kekurangan  air  dan menyebabkan kematian. Maka dibuatlah sebuah sistem  monitoring  penyiram  tanaman  otomatis secara realtime menggunakan jaringan WiFi dan hasil  penyiraman  tanaman  itu  sendiri  dari kelembaban  tanah  yang  akan  ditampilkan kedalam sebuah web. Di dalam sebuah ruangan atau  rumah  kaca  tersebut  terdapat  sensor kelembaban tanah dan juga menggunakan sensor suhu  untuk  mengetahui  suhu  di  dalam  ruangan atau rumah kaca tersebut.
Salah  satu  faktor  yang  mempengaruhi perkembangan  tanaman  yaitu  penyiraman  dan memantau tanaman tersebut. Penyiraman merupakan  salah  satu  hal  yang  tidak  dapat dilepaskan  dalam  menjaga  serta  merawat  agar tanaman dapat tumbuh dengan subur. Kebutuhan air  yang  cukup  dan  suhu  udara  yang  baik  salah satu  hal  yang  sangat  penting  untuk  kesuburan sebuah  tanaman.  Jika  hal  ini  tidak  diperhatikan maka akan berdampak fatal bagi perkembangan tanaman itu sendiri.

## 1.2 Tujuan Penelitian
Adapun  tujuan  dari  penelitian  ini  adalah sebagai berikut:
Membuat  rancang  sistem  Monitoring Sistem Penyiram  Tanaman  Otomatis  Dalam  Rumah Kaca Berbasis Arduino Uno R3.

## 1.3 Batasan Masalah
Dalam  pembuatan  sistem  monitoring  ini terdapat batasan – batasan masalah agar masalah yang dibahas tidak terlalu luas, yaitu: a. Prosesor yang digunakan adalah mikrokontroler Arduino Uno R3. b. Sistem penyiraman pada tanaman menggunakan  sensor  DHT11  dan  sensor Soil Moisture.
c. Monitoring menggunakan komunikasi jarak jauh dengan menggunakan jaringan wifi.

## 2. METODOLOGI PENELITIAN
Dalam  melakukan  penelitian  ini,  maka ditempuh beberapa metode penelitian, yaitu:
a. Metode Observasi Menguji  coba  secara  langsung  monitoring sistem  penyiram  tanaman  otomatis  dalam rumah  kaca  yang  telah  dibuat oleh  penulis. Khususnya dalam proses monitoring penyiram tanaman secara realtime .
b. Metode Kepustakaan Guna  kelengkapan  data  yang  belum terpenuhi,  maka  penulis  melakukannya dengan  cara  mencari,  membaca,  dan mempelajari  dari  berbagai  website,  buku, ataupun  mendapatkan pengarahan  langsung dari dosen pembimbing. Sehingga mendapatkan  data  yang  akurat,  kemudian dituangkan dalam laporan penelitian.

## 3. PERANCANGAN SISTEM
Dalam perancangan aplikasi tugas akhir ini ada beberapa hal yang harus diperhatikan, seperti pemilihan  komponen,  rangkaian  yang  akan dibuat dan  bahan  atau  material dari  alat sampai harga  komponen  dan  ketersediaan  dipasaran. Pemilihan ini dilakukan dengan berdasarkan atas kebutuhan  spesifikasi  dengan  menekan  biaya pembuatan  tanpa  mengurangi  kualitas  dari sistem  yang  nantinya  akan  dibuat,  agar  dapat dibuat suatu alat yang dapat bekerja dengan baik dan efisien.
Proses perancangan ini dilakukan berdasarkan tiap-tiap blok dengan mengacu pada landasan teori dan disesuaikan dengan kebutuhan.  Perancangan  tiap-tiap  blok  akan mempermudah  proses  pengukuran  dan  juga untuk  menghindari  kesulitan  pelacakan  jika terjadi kerusakan serta kesalahan sistem dari alat tersebut.  Adapun  proses  pada  sistem  yang dirancang  secara  diagram  kotak  terlihat  pada Gambar 1 seperti dibawah ini:

## Gambar 1. Diagram Blok
Pada  diagram  blok  diatas  menjelaskan  tentang Sistem  Smart  Kulkas  menggunakan  Arduino UNO R3. Berikut keterangan diagram blok:
a. Arduino  Uno  R3  bertindak  sebagai mikrokontroler untuk mengatur dan menjalankan program, dimana Arduino ini akan  memproses  data  masukan  dan  data keluaran dari alat.[1][4]
b. Sensor Soil  Moisture berfungsi  untuk membaca kondisi kelembaban tanah pada tanaman.[2] c. Sensor DHT11 berfungsi untuk mendeteksi  suhu  udara  pada  rumah kaca.[3]
d. Relay  berfungsi  sebagai  saklar  untuk menyalakan Water  Pump  DC dan  Filter AC.[6] e. Water Pump DC berfungsi untuk menyiram tanah pada tanaman.
f. Filter  AC  berfungsi  untuk  menyiram bagian atas tanaman.
g. Modul  Wifi  berfungsi  sebagai  jalur komunikasi untuk monitoring yang akan di tampilkan data dari sensor pada WEB.[5]

## 3.1. Cara Kerja Alat
Alat  prototipe  penyiram  tanaman  ini bekerja dengan menggunakan Arduino sebagai otak  dari  semua  komponen  yang  digunakan pada  alat  ini, Water  Pump DC  akan  bekerja untuk menyiram tanah ketika nilai kelembaban dari  sensor  Soil  Moisture  mencapai  pada  nilai yang  akan  ditentukan,  filter  ac  akan  bekerja untuk  menyiram  bagian  atas  tanaman ketika nilai  suhu  dari  sensor  DHT11  mencapai  nilai yang  sudah  ditentukan, dan  data dari sensor akan di monitoring secara realtime melalui web dengan  menggunakan  modul  wifi  (ESP8266) sebagai jalur komunikasi nirkabel.

## 3.2. Rangkaian Keseluruhan
Rangkaian keseluruhan alat ini terdiri dari Arduino  uno  R3,  Sensor  DHT11,  Sensor  Soil Moisture,  Rangkaian  Relay,  Rangkaian  alat secara  keseluruhan  ditunjukkan  pada  gambar berikut:
Gambar 2. Rangkaian Keseluruhan
Gambar 3. Flowchart

## 4. IMPLEMENTASI DAN EVALUASI PROGRAM
Pada  bab  ini  akan  membahas  mengenai implementasi program, cara kerja program  yang dikembangkan,  evaluasi  terhadap  sistem  yang diusulkan  serta  pengembangan  lebih  lanjut  dari alat  dan  program  yang  ada.  Pengujian  ini dilakukan pada setiap bagian dan sistem alat untuk mendapatkan  hasil  yang  sesuai  dengan  sistem yang  sebelumnya  sudah  dirancang  agar  berfunsi dengan baik.

## 4.1. Tujuan Pengujian
Tujuan dari pengukuran sistem ini adalah :
1. Mengetahui  apakah  perangkat  keras  yang telah  dibuat  dapat  bekerja  dengan  baik, benar, dan bermanfaat.
2. Dapat  diketahui  parameter  perbandingan antara hasil pengujian dengan perancangan, sehingga dapat diketahui apakah kinerja dari sistem berjalan stabil.
3. Dapat  diambil  kesimpulan-kesimpulan  dari hasil  pengujian  yang  didapat  sehingga diharapkan pada kemudian hari akan didapat suatu  sistem  yang  dapat  bekerja  lebih  baik dan berguna untuk masyarakat.
4.2. Prosedur Pengujian

## 4.2.1. Setup Alat
Setup  alat  adalah  langkah  awal  yang harus  dilakukan  supaya  peralatan  dapat bekerja  secara  optimal.  Menghubungkan antara  Arduino  uno  R3  dengan  beberapa komponen pendukung yang digunakan, tetapi di  sini  saya  hanya  akan  menjelaskan  pin-pin yang  digunakan  pada  perancangan  alat  saya, dimana  masing-masing  pin  atau  port  pada Arduino memiliki fungsi atau kendali khusus. Hampir  semua  pin  atau  port  pada  Arduino dapat  digunakan  sebagai  input  serta  output. Untuk lebih  jelasnya, di  bawah  ini akan saya jelaskan  fungsi  dari  masing-masing  pin  atau port Arduino yang digunakan.
1) Pin digital 8 dan 7 digunakan oleh relay. 2) Pin  analog  0,  digunakan  oleh  sensor  Soil Moisture  untuk  membaca  tegangan  dari generator,. 3) Pin digital 2 dan 3, digunakan oleh pin RX,
TX, ESP8266.
4) Pin  digital  9,  digunakan  oleh  sensor DHT11.

## 4.2.2. Upload Software
Setelah  melakukan  perancangan  dan pembuatan  alat,  langkah  selanjutnya  adalah penyususan program untuk pengendalian alat yang  disertakan  pada  sistem  ini.  Program pengendalian  diberikan  untuk  mengatur proses  kerja  alat  pada  masing  masing rangkaian.Setiap  pengendali  yang  disusun berbasis  kontroler  yang  dalam  hal  ini menggunakan IDE Arduino. Bahasa pemrograman yang digunakan sebagai pengatur  sistem  alat  ini  adalah  bahasa  C. Adapun  langkah-langkah  pemrograman  yang dilakukan  agar  pengendalian  tersebut  dapat berfungsi  sebagaimana  mestinya  adalah sebagai berikut:
1) Susunan pembuatan program harus sesuai dengan flowchart sebagai alur pengatur.
2) Program dibuat dalam bahasa c dan ditulis maupun dikomplikasi menggunakan complier  IDE  Arduino  seperti  pada gambar 5 dibawah ini.
3) Kemudaian  cari  tahu  pada  com  berapa koneksi  USB  mikro  yang  tersambung  ke PC  atau  laptop,  hal  ini  dapat  dilihat  pada Mycomputer>Manage>Device Manager>Port (COM&LPT).
4) Setelah itu compile lalu Upload
5) Lakukan uji coba terhadap alat yang telah dibuat, apakah sesuai dengan perancangan yang  disusun  atau  tidak.  Jika  tidak, lakukan  pengecekan  pada  alur  program atau  rubah  program  sampai  kerja  alat
sesuai dengan yang diinginkan.

## Gambar 4. IDE Arduino dan Program
4.3. Analisa dan Pengujian Sistem
4.3.1. Pengujian  Konfigurasi  modul  wifi
ESP8266 Pengukuran ini di lakukan
menggunakan  tampilan  serial  monitor,  yang mana  modul  wifi  esp8266  dikonfigurasi jaringan  wifi  menggunakan  SSID  dan Password  dari  hotspot mobile  phone yang sudah di program di Arduino IDE dapat dilihat pada tabel 4.1
Gambar 5. Tampilan serial monitor konfigurasi Modul Wifi ESP8266
4.3.2. Pengujian Sensor DHT11
Pengujian ini dilakukan untuk menguji coba  sensor  DHT11,  apakah  sensor  tersebut berfungsi atau tidak. Pada pengujian ini sensor DHT11 di uji coba mengukur suhu menggunakan  korek  api  sebagai  pemanas selama 1 menit. Tabel 1. Pengujian Sensor DHT11 Saat Dipanaskan Data Ke Waktu (Detik) Suhu ( 0 C) 1 1 27 2 10 28 3 25 29 4 40 33 5 60 35 Pada table 4.1 dapat dilihat, bahwa hasil pengujian  menggunakan  sensor  DHT11  yang dipanaskan  dengan  korek  api  selama  1  menit menunjukkan kenaikan suhu dari kondisi awal suhu  270 0 C  sampai  dengan  350 0 C.  Setelah dipanaskan kondisi suhu akan kembali normal sesuai  dengan  keadaan  suhu  dan  kelembaban yang ada di ruangan.
4.3.3. Pengujian  pada  sensor  kelembaban tanah
Pada  pengujian  ini  dilakukan  dengan cara membasahi probe pada sensor menggunakan tisu yang sudah dibasahi untuk mendapatkan  nilai  dari  kelembaban  tersebut. Tegangan  yang  masuk  dari  probe  sensor dikonversi  terlebih  dahulu  menjadi  data digital. Pin analog Arduino dapat mengkonversi data analog menjadi 1024 byte (210 = 1024). Artinya nilai 0 merepresentasikan  tegangan  0  volt  dan  nilai 1023  mempresentasikan  tegangan  5  volt. Niliai byte dimulai dari angka 0 bukan angka
1,  sehingga  nilai  terbesar  adalah  1023.  Data yang  sebelumnya  analog  dikonversi  menjadi data  digital.  Berikut  ini  adalah  cara menghitung  untuk  mengkonversikan  nilai tegangan volt menjadi digital seperti dibawah ini. 5 volt = 0,004887586 1023 Dapat dilihat pada hitungan diatas menghasilkan  nilai  1,  bahwa  setiap  angka  1 mewakili  0,004887586  volt.  Pengujian  ini mencoba  mencari  berapa  besar  tegangan  dari nilai  245.  Cara  menghitung  seperti  dibawah ini.
290. 5 volt = 1.417399804≈ 1.41 volt 1023
Pada  pengujian  diatas  dapat  disimpulkan bahwa  hasil  pengukuran  tegangan  dari  nilai kelembaban  yang  bernilai  290  adalah  1,41 volt. Hasil dari beberapa pengujian juga dapat dilihat pada tabel 2 dibawah ini.
Tabel 2. Hasil Pengujian Sensor Kelembaban Tanah No. Nilai Kelembaban Vin Vout 1 1023 5,00 5,00 2 245 5,00 1,20 3 283 5,00 1,38 4 268 5,00 1,30 5 290 5,00 1,41 6 319 5,00 1,56 7 408 5,00 1,99 8 563 5,00 2,75 9 458 5,00 2,24 10 719 5,00 3,51 4.3.4. Hasil  Monitoring  dapat  dilihat pada gambar 6 dan gambar 7 Gambar 6. Hasil Monitoring
Kelembaban Tanah Pada Web.
Gambar 7. Hasil Monitoring Suhu Ruangan Pada Web.
5. PENUTUP
Berdasarkan analisa yang telah dilakukan dimulai dari pengumpulan informasi, pemecahan masalah hingga pengembangan alat maupun aplikasi yang
telah dibuat dan dapat ditarik kesimpulan yang mungkin diperlukan untuk mengembangkan ke tahap yang lebih kompleks.

## 6. KESIMPULAN
“Monitoring  Sistem  Penyiram  Tanaman Otomatis Dalam Rumah Kaca Berbasis Arduino Uno R3”  dapat  beropasi  dengan  baik  menggunakan mikrokontroler Arduino Uno R3, dan sensor bekerja sesuai  dengan  yang  diharapkan.  Cara  kerja  dari  alat ini  kita  dapat  memonitoring  secara realtime melalui web yang berisikan hasil dari kelembaban tanah pada tanaman dan suhu udara pada rumah kaca. Kelebihan dari  alat  ini  adalah  kita  tidak  harus  menyiram tanaman  secara  manual  dan  kita  dapat  melihat  hasil dari  penyiraman  pada  tanaman  secara realtime melalui web.

## DAFTAR PUSTAKA
[1].Hendriono,  Dede.  (2014),”Mengenal  Arduino Uno”, Elektronika Arduino.
[2].Gani, S. H., Musa, D. T., & Nismayanti, A. (n.d.). Rancang Bangun Sistem Penyiraman Tanaman Secara Otomatis Menggunakan Soil Moisture  Sensor  Plant  Watering  System Design Using Soil Moisture Automatic Sensor Microcontroller  Based  Sen0057,  13(1),  18– 21. [3].Dimas, A., Sadewo, B., Widasari, E. R., Muttaqin, A.,  Informatika,  P.  S.,  Komputer,  F.  I.,    & Brawijaya, U. (2017). Perancangan Pengendali Rumah menggunakan Smartphone Android dengan Konektivitas Bluetooth, 1(5), 415–425.
[4].Santoso,  H.  (2015).  Panduan  Praktis  Arduino Untuk Pemula, 7.
[5].Sulistiawan,  M.  H.  (2017).  Sensor  Kelembaban Tanah Multi Point Nirkabel Dengan Tampilan
Gafik. UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA. [6].Turang,  D.  A.  O. (2015).  Pengembangan  Sistem Relay Pengendalian Dan Penghematan Pemakaian Lampu Berbasis Mobile. Seminar Nasional Informatika 2015, 2015(November), 75–85.